(2010•南昌一模)如图所示,A、B为两块水平放置的平行金属板,A板带正电、B板带负电.两板之间存在着匀强屯场,两板间

1个回答

  • 解题思路:(1)运用动能定理研究微粒在加速电场的过程;

    (2)微粒穿出B孔,受到点电荷的引力,库仑力提供向心力,列出等式即可求解;

    (3)匀加速直线运动和匀速圆周运动运用各自的规律求解时间.

    (1)设微粒穿过B板小孔时的速度为v,根据动能定理,有:

    qU=

    1

    2mv2

    解得:v=

    2qU

    m

    (2)微粒穿出B孔,点电荷Q对q是引力,所以Q的电性与q相反,应带负电;

    微粒穿出B孔,在B板下做圆周运动,库仑力提供向心力;由于Q在B板外侧两孔的中点上,Q与q之间的距离为[L/2]

    所以得:[kQq

    (

    L/2)2=m

    v2

    (

    L

    2)2]

    代人数据,整理得:Q=

    2U

    k

    (3)微粒从释放开始经t1射出B板的小孔,则:t1=

    d

    .

    v=

    d

    v

    2=2d

    m

    2qU

    设微粒在B板下做匀速圆周运动经过t2到达最低点P点,

    则:t2=

    1

    4•2π•

    L

    2

    v=

    πL

    4v=

    πL

    4

    m

    2qU

    所以从释放微粒开始,经过t=t1+t2=(2d+

    πL

    4)

    m

    2qU微粒到达P点.

    答:(1)微粒穿过B板小孔时的速度为v=

    2qU

    m;

    (2)Q带负电荷,电量为:Q=

    2U

    k;

    (3)从释放微粒开始,经过t=t1+t2=(2d+

    πL

    4)

    m

    2qU微粒到达P点.

    点评:

    本题考点: 动能定理的应用;带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.

    圆周运动问题的解决析关键要通过受力分析找出向心力的来源.

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